【正文】 河流域沁河水系，其它均屬季節(jié)性河流。據(jù)山西省氣候中心編撰的《山西省地面氣候資料》（ 1971～ 2020年），高平市年均氣溫 ℃，七月最熱，平均 ℃，一月最冷，平均 ℃；極端最高氣溫為 ℃，出現(xiàn)在六月，極端最低氣溫為 ℃，出現(xiàn)在一月；無(wú)霜期 160天，年均凍結(jié)天數(shù) 78天，最大凍結(jié)深度 45cm，全年平均日照時(shí)數(shù) ，年均降水量 1550～ 1650mm，年蒸發(fā)量為 1600～ 1700mm，年均風(fēng)速 2～ 3m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?NNW風(fēng)，最大風(fēng)力 8級(jí)， 最大積 雪厚度約 35cm。開(kāi)采 9號(hào)、 15號(hào)煤層，井田面積 ,礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為21 萬(wàn)噸，服務(wù)年限 25年。井筒設(shè)梯子階，是回風(fēng)井口和安全出口。見(jiàn)區(qū)域地層簡(jiǎn)表 211。 1236 與下伏地層呈平行不整合接觸 奧 陶 系 O 中 統(tǒng) O2 峰峰組 O2f 為一整套淺海相的碳酸鹽巖建造，以石灰?guī)r、泥灰?guī)r為主，含白云巖 650 與下伏地層呈整合接觸 馬家溝組 O2s 下 統(tǒng) O1 亮甲山組 O1l 冶里組 O1y 寒 武 系 含下統(tǒng)毛莊組；中統(tǒng)張夏組、徐莊組；上統(tǒng)鳳山組、長(zhǎng)山組、崮山組 以碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖為主。褶斷帶總走向?yàn)楸?23176。 在與該褶斷帶主要壓性結(jié)構(gòu)面斜交方向上尚發(fā)育兩組扭裂面。 （二）井田地質(zhì) 地層 井田位于晉城國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)高平西區(qū)。主要由連續(xù)沉積于本溪組之 上的黑色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和淺灰、灰色砂巖、石灰?guī)r及煤層組成，本組留存厚度 ，全厚 ，平均 。井田東北部被剝蝕。底部以 K7砂巖與太原組分界。 中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 含煤地層 本井田主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二疊系下統(tǒng)山西組，留存厚度 ，共含煤 110層，含煤厚度 ，含煤系數(shù)為 %， 9 號(hào)、 15 號(hào)為井田內(nèi)穩(wěn)定可采煤層， 3 號(hào)煤層雖穩(wěn)定可采，但井田內(nèi)大部已剝蝕。 構(gòu)造 井田內(nèi)基巖大面積為第四系松散層所覆蓋，除中部零星有出露外基本呈隱伏狀。E，傾角 65176。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接頂板為灰黑色砂質(zhì)泥巖或泥巖，厚 ，底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖或泥巖，厚約 。 9號(hào)、 15號(hào)煤層特征見(jiàn)表 214。 15號(hào)煤層視 (相對(duì) )密度為 。浮煤揮發(fā)分（ Vdaf）為%%，為特低揮發(fā)分煤。 以中高硫煤為主，中硫煤分布在區(qū)內(nèi) ZK22 和 42號(hào)孔附近（圖 36）。 原煤硫分 (St,d)為 %%，平均 %，為中高硫 — 高硫煤。 106 氯 (Cl) % 砷 (As) 179。 106)之間， 9 號(hào)、 15號(hào)煤層均為一級(jí)含砷煤。 15 號(hào)煤層浮煤產(chǎn)率主要集中在 比重級(jí)內(nèi)，其次為 比重級(jí)內(nèi)，其它比重級(jí)產(chǎn)率比較低。 含量為 %，為極難選；假定精煤灰分為 %時(shí)，理論分選比重為 ，扣除沉矸后的177。假定精煤灰分為 %時(shí)，理論分選比重為 ，扣除沉矸后的177。從全區(qū)來(lái)看 9 號(hào)煤層的中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 硫分含量平均在 %以下， 15號(hào)煤層的硫分含量平均在 %以上。 15號(hào)煤層浮煤回收率為 %%，平均 %，屬中等。鋁硅比值僅為 ，遠(yuǎn)未達(dá)工業(yè)品位要求（ ）。 106 釩（ V） 179。 其間堆積厚度不等的松散沉積物，含 有若干孔隙含水層。 松散巖類含水巖組 由上第三系、第四系松散沉積物組成，分布于高平、晉城盆地及丹河河谷地帶，厚度變化大。 碎屑巖類含水巖組 主要包括二疊系的一套陸相、過(guò)渡相碎屑巖層。地下水的運(yùn)動(dòng)一般以層間徑流為主。 碳酸鹽巖類含水巖組 主要以?shī)W陶系中統(tǒng)地層為主，主要由石灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r等組成，厚度 400600m。 巖溶地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件：三姑泉域在區(qū)域東部及南部灰?guī)r裸露區(qū)，大氣降水是巖溶地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源；丹河在進(jìn)入巖溶 地區(qū)后，多呈干谷或間歇性河流，大量補(bǔ)給巖溶地下水；此外，其它含水層水通過(guò)構(gòu)造導(dǎo)水通道也可成為巖溶地下水的補(bǔ)給來(lái)源。 碎屑巖類層間隔水巖組 主要由具塑性的泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成，呈層狀分布于各砂巖含水層之間，阻隔各砂巖含水層之間的垂向水力聯(lián)系，使各含水層呈層狀相對(duì)獨(dú)立。但仍應(yīng)采取設(shè)置防洪堤、防洪排澇措施，以確保安全。由于降水季節(jié)性強(qiáng)，礦坑涌水量變隨之具有顯著的動(dòng)態(tài)特征。上述采空區(qū)積水如同“地下水庫(kù)”一樣分布在下部 9 號(hào)煤層的上方或近旁。采空區(qū)積水做為一特殊的充水水源，對(duì)井田的水文地質(zhì)條件有一定的影響。 奧灰水對(duì)礦坑充水的影響 根據(jù) 礦井內(nèi)奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高為 620625m?？紤]開(kāi)采條件下各種礦坑水因素的綜合影響， 9號(hào)、 15號(hào)煤礦坑涌水量比上部 3 號(hào)煤礦坑涌水量要大，并初步推測(cè)為 9 號(hào)煤礦坑枯水及貧水年最小、最大涌水量分別為 220 m3/d和 445 m3/d，豐水年最大礦坑涌水量為 1800m3/d。 （六）水文地質(zhì)類型 根據(jù)勘查資料，太原組、山西組、下石盒子組富水性弱，奧灰富水性強(qiáng)。 五、其它開(kāi)采技術(shù)條件 煤層頂?shù)装?工程地質(zhì) 特征 (1) 3 號(hào)煤層 偽頂一般為泥巖，時(shí)有炭質(zhì)泥巖，厚度 ，隨采隨落，直接頂 為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖，厚 23m，巖性較脆，放頂后隨之跨落，老頂為砂巖，厚度 510m，膠結(jié)堅(jiān)硬，強(qiáng)度較大，一個(gè)工作面的初次來(lái)壓一般在推進(jìn)40m左右，周期跨落步距為 2030m，老頂塌陷后引起上部巖層下陷，使上部的含水層進(jìn)入坑內(nèi)。為穩(wěn)定頂板。 15 號(hào)煤層直接頂泥巖，抗壓強(qiáng)度在 ～ ,極不穩(wěn)定。泥巖頂、底板力學(xué)強(qiáng)度 低，工程地質(zhì)性能差。 按瓦斯涌出量構(gòu)成分析，回采工作瓦斯涌出量 m3/min（前期 后期）；約占全礦井涌出量的 %%；掘進(jìn)工作瓦斯涌出量 m3/min（前期 后期）；約占全礦井涌出量的 %%；采空區(qū)瓦斯涌出量 m3/min（前期 后期）；約占全礦井涌出量的%%。 表 2118 煤的自燃傾向性測(cè)試情況表 煤層編號(hào) 礦井名稱 采樣地點(diǎn) 測(cè)試單位 采樣時(shí)間 煤的自燃傾向性 9 山西七一煤業(yè)有限公司 井下 。 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)［ 2020］ 35 號(hào)文，《關(guān)于晉城市 2020 年度 30 萬(wàn) t/a 以上煤礦瓦斯等級(jí)及二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》，掌石溝煤業(yè)有限公司 2020 年度 15 號(hào)煤層瓦斯相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ，二氧化碳相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為，為低瓦斯礦井。 (4)可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問(wèn)題及建議 根據(jù)井田工程地質(zhì)特征，結(jié)合周邊礦井調(diào)查情況分析，開(kāi)采過(guò)程中可能出現(xiàn)的主要工程地質(zhì)問(wèn)題有：巷道、采掘工作面及采空區(qū)的軟弱巖石頂板易產(chǎn)生坍塌冒落，尤其是采空區(qū)將發(fā)育高度較大的冒落導(dǎo)水裂隙帶。為穩(wěn)定頂板。抗壓強(qiáng)度 。 (2) 9 號(hào)煤層 中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 35 井田內(nèi) 9號(hào)煤層埋深 ， 9號(hào)煤層頂板一般為泥巖， 厚度 左右，局部為細(xì)粒砂巖或粉砂巖。該礦井現(xiàn)開(kāi)采 9號(hào)煤層，實(shí)際生產(chǎn)能力為 21萬(wàn) t/a，礦井正常涌水量為 180m3/d，礦井最大涌水量為 420m3/d。 由于上述礦坑涌水量是根據(jù)擴(kuò)區(qū)水文地質(zhì)條件與礦坑充水因素推測(cè)的概略值，其結(jié)果精度較 低，可能與實(shí)際偏差較大，故僅供參考。因此奧灰水對(duì) 15 號(hào)煤層開(kāi)采無(wú)影響。 ?cos FMKQ ???中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 32 表 2114 3 號(hào)煤層采空區(qū)積水量計(jì)算表 積水區(qū)編號(hào) K M（ m） S（ m2） F（ m2） cos a Q（ m3） 1 80000 36648 8197 2 512020 85515 19127 3 610000 89182 19947 合計(jì) 1202020 211345 47271 表 2115 9 號(hào)煤層采空區(qū)積水量計(jì)算表 積水區(qū)編號(hào) K M（ m） S（ m2） F（ m2） cos a Q（ m3） 1 18000 6258 476 2 78000 28146 2141 3 67000 24242 1844 4 67000 26595 2023 5 46000 17984 1368 6 117000 21889 1665 合計(jì) 393000 125114 9517 井筒水對(duì)礦坑充水的影響 下組煤井筒將穿過(guò)所有含水層，上部含水層地下水或礦坑水可直接沿井壁流入礦坑。 中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 ⑴采空區(qū)積水量估算公式 本次根據(jù)調(diào)查，采用煤礦安全手冊(cè)中老空積水量估算公式進(jìn)行估算，其公式為： ………………………………………（ 42） Q— 老空積水估算值（ m3）； K— 采空區(qū)充水系數(shù)（介于 ～ ）； M— 采空區(qū)的平均采高線或煤厚（ m），本次取 ； F— 采空積水區(qū)的水平投影面積（ m2）， S 為采空區(qū)面積（ m2）； ? — 煤層傾角。 9 號(hào)煤層厚度 ，平均 ； 15號(hào)煤層厚度 ，平均 。井田內(nèi)地形東高西低，近東西向黃土沖溝發(fā)育，地貌類型為構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)。井田內(nèi)地形東高西低，近東西向黃土沖溝發(fā)育，地貌類型為構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)。晉城三姑泉為巖溶地下水的最終排泄點(diǎn)。鉆孔單位涌水量 178。 碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水巖組 為上石炭統(tǒng)太原組一套海陸交互相沉積地層，由砂巖、泥質(zhì)巖、煤層和 35 層石灰?guī)r組成，厚度 90m 左右。含水空間以風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙為主，含裂隙水。含水差異性大，水位埋藏淺，受地形地貌控制明顯。盆地范圍內(nèi)奧陶、寒武系石灰?guī)r地層自東向西、自南向北埋藏逐漸加大，富水性相對(duì)減弱。 4）煤層氣 本次施工對(duì) 9號(hào)、 15號(hào)煤層瓦斯含量及成分進(jìn)行了采樣測(cè)試， 9 號(hào)煤層甲烷含量為 （干燥無(wú)灰基），平均 （干燥無(wú)灰基）； 15號(hào)煤層甲烷含量為 （干燥無(wú)灰基），平均 （干燥無(wú)灰基）；從測(cè)試結(jié)果看，本區(qū)煤層氣無(wú)開(kāi)采價(jià)值 。經(jīng) 41號(hào)孔采樣測(cè)試，鐵質(zhì)結(jié)核中的 Fe2O3含量為 %，本組鐵礦由于分布零星，厚度極不穩(wěn)定，不具工業(yè)開(kāi)采價(jià)值?？勺鳛閯?dòng)力用煤和民用煤。 15 號(hào)煤層屬中高硫～高硫煤。 煤的風(fēng)氧 化 井田東北部 9 號(hào)煤層剝蝕，存在煤的風(fēng)氧化現(xiàn)象；根據(jù)本次勘查鉆孔43 號(hào)揭露 15號(hào)煤層埋深為基巖界面下 ，煤層段取心為灰色泥土，說(shuō)明井田東北部 15 號(hào)煤層也遭風(fēng)化。 含量為 %，為易選。 表 2111 9 號(hào)煤層可選性綜合評(píng)價(jià)表 采 樣 點(diǎn) 可選性評(píng)定方法 177。 (1)煤的篩分試驗(yàn) 鉆孔簡(jiǎn)易可選性篩分試驗(yàn)， 9 號(hào)、 15 號(hào)煤層鉆孔簡(jiǎn)易可選性篩分試驗(yàn)結(jié)果匯總表，由表可知， 9 號(hào)、 15 號(hào)煤層 136mm級(jí)所占全樣產(chǎn)率最高，其次為 63mm粒級(jí)， 級(jí)產(chǎn)率最低 。 15 煤層為特低磷煤。 浮煤硫分 (St,d)為 %%，平均 %。 從各種硫測(cè)試結(jié)果看 9 號(hào)煤層以硫化物硫?yàn)橹?，其次為有機(jī)硫，因此，洗選后煤中硫分含量明顯降低（見(jiàn)表 216。 表 215 各煤層煤質(zhì)化驗(yàn)匯總表 煤層號(hào) 9 15 工 業(yè) 分 析 Mad(%) 原 (10) (9) 浮 (9) (9) Ad(%) 原 (10) (9) 浮 (9) (9) Vdaf(%) 原 (10) (9) 浮 (9) (9) 中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 有 害 成 分 St,d(%) 原 (9) （ 9） 浮 (8) (9) Pd(%) 原 (6) (7) 浮 (3) (5) 發(fā) 熱 量 Qgr,d(MJ/kg) 原 (7) (7) 浮 (5) (6) 元 素 分 析 (浮 ) Cdaf(%) (4) (5) Hdaf(%) (7) (7) Odaf(%) (4) (5) Ndaf(%) (4) (5) 煤 灰 成 分 分 析(原 ) SiO2+AL2O3+TiO2 (%) (5) (5) Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O (%)